Essais de réception F87C – 15LA0261743$B

Essais de réception / Essais sur site
Description du test de la fonction différentielle câble
(87C)
FDGI N°: 15LA0261743 rév. B 1 / 10
Les essais décrits dans ce document sont applicables au relais différentiel câble MFP fournis par MICROENER.
AVANT PROPOS
Le relais MFP est une protection différentielle câble à fils pilotes. Elle est constituée des éléments suivants :
 Le TI sommateur TAS (calibre 1 ou 2 ou 5A) qui élabore la somme des courants “amont” entrant dans le câble
(un second TAS est nécessaire pour les courants sortant du câble).
Ce TI, en association avec le MFP, garantit un isolement jusqu'à 5KV des fils pilotes et permet le fonctionnement
avec des fils pilotes ayant une résistance jusqu'à 1000Ω.
Ce type de montage (MFP + TI) est normalement utilisé pour la protection des lignes et câbles de 36KV
maximum et d'une longueur de 13km maximum.
 Le module MFP (un module de part et d’autre du câble), qui analyse et calcule les courants différentiels.
 Une résistance variable à chaque extrémité du MFP permettant d’ajuster la résistance des fils pilotes à 1000Ω
 Le transformateur d’isolement TAI-15 (optionnel), permettant d’assurer un isolement jusqu’a 15KV des fils
pilotes et le fonctionnement avec des fils pilotes ayant une résistance jusqu'à 2500Ω. Ce type de montage (MFP +
TI + TAI-15) est normalement utilisé pour la protection des lignes et câbles de tension supérieure à 36KV et
d'une longueur de 32km maximum.
La valeur nominale du courant qui circule dans les fils pilotes est de 20mA. De par son principe et ses algorithmes de
calcul, la protection différentielle câble MFP reste stable vis à vis de courant traversant allant jusqu’a 50In.
Fonction différentielle câble : principe de fonctionnement
Le principe de fonctionnement du MFP est basé sur la circulation de courant à travers les fils pilotes.

Essais de réception / Essais sur site
Description du test de la fonction différentielle câble
(87C)
FDGI N°: 15LA0261743 rév. B 2 / 10
Avec ce type de schéma, chacun des MFP mesure les courants suivants :
- Le courant i (i1 ou i2) est proportionnel au courant I (I1 ou I2) traversant le MFP,
- Le courant id circulant à travers les résistances Rd est proportionnel à :
21 I-I
,
- Le courant ip circulant dans les fils pilotes est proportionnel à :
21 II 
S'il n'y a pas de défaut entre les 2 MFP, on a le circuit de courant suivant :
T
DP
2d2
T
DP
1d1
T
D
2p2
T
D
1p1
PDPDDTWPRP
RRR
;
RRR R
R
;
R
RR2RRRRR ; R2RR
iiii
iiii
Si on se place à l'extrémité 1, on a les valeurs suivantes :
2
T
D
1
T
DP
dP2d1d
11
D
T
R21
T
D
RP2P1RR
R
R
RRR
KKI
KI R
R
K
R
R
KKI
iiii
ii
iiii
Si on considère que :
T
D
d2
T
DP
d11P2d1dR
R
KK
RRR
KKKI 
iiiiiii
, pour obtenir Id
proportionnel à
21 ii 
, il faut avoir :
D
T
d
T
D
d
D
P
T
DP
d
R
R
K 1
R
R
K
R
R
K 1K
RRR
K
ii

Essais de réception / Essais sur site
Description du test de la fonction différentielle câble
(87C)
FDGI N°: 15LA0261743 rév. B 3 / 10
Du fait de cette simplification, on a :
TDP R
3
1
RR 
3K ; 3K ; 1iK rd 
On obtient donc les résultat suivants :
21Δ21R21 I III I ,II ii 
- Dans les conditions d'exploitation normales ou dans le cas où il y a un défaut externe (I1 = I2), on a :
le courant de retenue :
2IIR
(Stabilité maximale)
le courant différentiel :
0
d
I
- Dans le cas où il y a un défaut interne alimenté par une seule extrémité (I1 = I, I2 = 0 ou I1 = 0, I2 =I),
on a :
le courant de retenue :
IIR
(stabilité moyenne)
le courant différentiel égal au courant de défaut :
IId
- Dans le cas où il y a un défaut interne alimenté par les deux extrémités (I1 = -I2), on a :
le courant de retenue :
0IR
(pas de stabilité)
le courant différentiel est égal à 2 fois le courant de défaut
2IId
Le 1er seuil différentiel déclenche instantanément (en moins de 30ms) dès que le ratio Id/Ir est supérieur au seuil Ks
et que le courant différentiel est supérieur au seuil différentiel d>.
Pour compenser l'erreur due aux transformateurs de courant lorsque le courant est faible, le seuil KS inhibe le
déclenchement du 1er seuil différentiel.
Il faut donc que deux conditions soit réunies pour déclencher :
S
R
dK
I
I
&
 dId
Le 2ème seuil différentiel d>> déclenche instantanément dès que le seuil de courant différentiel est supérieur au seuil
programmé.
0
R
D
SI
I
K
1
I
I
KR
d
S
2
I
I
K R
d
S
Pas de déclenchement
Déclenchement
IR

Essais de réception / Essais sur site
Description du test de la fonction différentielle câble
(87C)
FDGI N°: 15LA0261743 rév. B 4 / 10
Le transformateur sommateur de courant: TAS
A chaque extrémité du circuit à protéger, il y a 3 transformateurs de courant dont les secondaires sont raccordés au
primaire du transformateur sommateur TAS.
Le TAS est fait de telle sorte que lorsque vous injectez le nominal sur ses primaires, vous avez 20 mA au secondaire.
De part sa construction (nombre de tours différents pour les entrées phase, plusieurs choix de raccordements possibles
à la terre selon la sensibilté voulue), le TAS ne fournit pas la même réponse selon le type de défaut.
Réponse du TAS selon les défauts
Type de défaut
% Sortie
3 phases Sym. A-B-C
100
2-phases A-B
115.5
2-phases A-C or B-C
57.7
Phase A à la terre (entrée N)
288.7
Phase A à la terre (entrée N1)
375.3
Phase A à la terre (entrée N2)
460
Phase B à la terre (entrée N)
173.2
Phase B à la terre (entrée N1)
259.8
Phase B à la terre (entrée N2)
345.6
Phase C à la terre (entrée N)
230.9
Phase C à la terre (entrée N1)
317.5
Phase C à la terre (entrée N2)
403.2
 Exemple :
S'il y a un défaut triphasé avec un courant de "10In" sur le primaire du TAS, on a "10In" (10*100/100) au secondaire du
TAS.
S'il y a un défaut monophasé (sur la phase A raccordé au N) avec un courant de "10In" sur le primaire du TAS, on a
"28.87In" (10*288.7/100) au secondaire du TAS.

Essais de réception / Essais sur site
Description du test de la fonction différentielle câble
(87C)
FDGI N°: 15LA0261743 rév. B 5 / 10
200Ω
26001000
R600ΩRW PR 
LE CIRCUIT DES FILS PILOTES
Principe de fonctionnement
Le MFP est prévu pour fonctionner avec une boucle de fils pilotes ayant une impédance de 1000Ω. Si l'impédance des fils
est supérieure à 1000 Ω, un transformateur TAI-15 doit être mis pour adapter l'impédance. Dans la majorité des cas,
l'impédance de boucle est inférieure à 1000 Ω, et dans ce cas une résistance d'adaptation RPR (résistance variable de
type RSR 16*90 – (0-500)Ω – 50W doit être mise à chaque extrémité du MFP.
Exemple :
Pour le circuit des fils pilotes, il est recommandé :
 d'utiliser une paire torsadée de fils de cuivre avec une section de 0.5mm2 (ce fil possède une résistance
d'environ 73 Ω/Km et une capacité d'environ 60nF/Km),
 de connecter le blindage de la paire torsadée à un seul point de connexion.
2R1000 RW
PR
2RR
RR2R1000ΩRWD
PRWPRD